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TPE……………..PPCST. Le cadre des TPE: 2 heures par semaine de septembre à janvier Semaine 12h de cours 3h de TP 3h de PPCST Semaine 22h de cours 1h synthèse.

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1 TPE……………..PPCST

2 Le cadre des TPE: 2 heures par semaine de septembre à janvier Semaine 12h de cours 3h de TP 3h de PPCST Semaine 22h de cours 1h synthèse - 3h de TP 2h de PPCST Semaine 32h de cours 4h de TP 2h de PPCST Semaine 42h de cours 4h de TP - 1h synthèse 1h de PPCST La répartition se fait suivant les besoins en gardant un équilibre sur la durée 4 semaines 8h de PPCST

3 La spécificité des sciences de l’ingénieur: Principes fondamentaux Solutions technologiques Lois et modèles Génie Conception Idée

4 La spécificité des sciences de l’ingénieur: La production doit donner lieu à: Un dossier et Une maquette

5 Utiliser et gérer l’énergie solaire L’intégration dans les thèmes nationaux: Génération d’énergie Création et produit Amélioration Evolution d’un produit Energie renouvelable: Utilisation du soleil Risques naturels et technologiques Rendre le robot tondeur plus autonome énergétiquement par utilisation d’énergie photovoltaïque

6 Utiliser et gérer l’énergie solaire Création et produit Risques naturels et technologiques Génération d’énergie Ecologie Economie Chimie EPS Français Géographie Histoire Langues Maths Physique SVT SI Energie Informations

7 Panneaux solaires embarqués Panneaux solaires sur la borne de recharge Utiliser et gérer l’énergie solaire Répartition de la classe en 8 groupes: A,B,C,D,E,F,G et H Dont 5 sur le robot tondeur: A,B,C,D et E Groupes A et B Groupes C,D et E

8 Utiliser et gérer l’énergie solaire Documents préparatoires Activités, mise en œuvre TPE – PPCST Objectif: Rendre le robot tondeur Husqvarna autonome du point de vue énergétique en utilisant l’énergie photovoltaïque provenant du soleil pour recharger les batteries. Information et énergie: - Alimenter - Distribuer - Convertir - Transmettre

9 Principe de la transformation de la lumière en énergie électrique Une démarche: Tous les groupes Pluridisciplinarité Lois et modèles Utiliser et gérer l’énergie solaire

10 Le principe général d’utilisation de l’énergie solaire Utiliser et gérer l’énergie solaire

11 Courbes d’une cellule photovoltaïque Carte de France d’ensoleillement Utiliser et gérer l’énergie solaire

12 Une démarche: Les groupes A et C (Embarqué et borne) Le choix du panneau solaire Besoins en énergie (En parallèle avec des TP) Possibilités suivant ensoleillement Choix d’une surface de panneau Pluridisciplinarité Différents types de photopiles Pluridisciplinarité Utiliser et gérer l’énergie solaire

13 Une démarche: Les mêmes groupes A et C La validation de la solution Comparaison des contraintes encombrement et mobilité Choix des panneaux Utiliser et gérer l’énergie solaire

14 Une démarche: Le groupe A (panneaux embarqués) La mise en place sur la tondeuse Réalisation d’une maquette virtuelle du nouveau capot de la tondeuse Deux capots articulés portant chacun un panneau Utiliser et gérer l’énergie solaire

15 Une démarche: Deux autres groupes B et D La recharge de la batterie Différents types de batteries Principe charge et décharge Pluridisciplinarité Choix de la batterie Panneau embarqué 2 Batteries NiCd Poste de charge Batterie au plomb + Onduleur L’onduleur est nécessaire pour alimenter les boucles de pilotage Utiliser et gérer l’énergie solaire

16 Une démarche: Les deux groupes B et D La recharge de la batterie Réalisation des maquettes des cartes électroniques de charge Utiliser et gérer l’énergie solaire

17 Une démarche: Tous les 5 groupes du robot tondeur Synthèse - Comparaison des deux solutions Les connaissances acquises sont partagées entre tous les groupes Panneau solaire embarquéPanneau sur plot de charge Pas de retour chargeur : gain d’énergiePlus besoin d’alimentation secteur Nécessite deux batteries NiCd pour un fonctionnement permanent Le panneau peut-être placé suivant la meilleure exposition, protection Le déplacement de la masse des deux panneaux (5kg) consomme de l’énergie Nécessite un onduleur pour alimenter les boucles de pilotage La capacité de charge est fonction du terrain (nombreux arbres) Nécessite une batterie au plomb L’encombrement du robot tondeur est sensiblement augmenté La borne peut avoir une autre utilité (éclairage de nuit par exemple) Utiliser et gérer l’énergie solaire

18 Christian Chamayou


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